エンジニア、MoS2 ナノ「サンドイッチ」で充電式バッテリーを改良
木曜日, 4 月 16 日, 2015
二硫化モリブデンシート（2つの硫黄原子の間に1つのモリブデン原子が「サンドイッチ」）は、充電式リチウムイオン電池を改善する可能性がある, ガープリート・シンの最新スポーツベット ボーナスによる, 機械原子力工学の助教授.| この写真をダウンロードします。
マンハッタン —携帯電話やその他の充電式電子機器をより良くするための鍵は、ナノシートで作られた小さな「サンドイッチ」にあるかもしれない, スポーツベット ボーナス立大学の機械工学研究による.
ガープリート・スポーツベット ボーナス, 機械原子力工学の助教授, と彼のスポーツベット ボーナスチームは充電式リチウムイオン電池を改良中. スポーツベット ボーナスチームは二硫化モリブデンのリチウムサイクリングに焦点を当てました, または MoS2, シート, シンはこれを2つの硫黄原子の間にある1つのモリブデン原子の「サンドイッチ」と表現している.
最新のスポーツベット ボーナスでは, スポーツベット ボーナスチームは、炭窒化ケイ素で包まれた二硫化モリブデンシートが、容量の低下がほとんどなく、バッテリー電極としての安定性が向上していることを発見しました.
この発見はNature's Scientific Reportsの記事に掲載されています "安定したリチウムイオン電池電極としてのポリマー由来セラミック機能化MoS2複合紙." スポーツベット ボーナス立大学の他の研究者にはラミュエル・デイビッドも含まれる, 機械工学の博士課程の学生, インド; ウリエル・バレラ, 機械工学の上級, オーレイス;そして ロミル・バンダヴァット, 2013 年機械工学博士課程修了.
この最新出版物について, シン氏のチームは、二硫化モリブデンシートが、以前のスポーツベット ボーナスで報告されたバルク二硫化モリブデンの2倍以上のリチウム、つまり電荷を蓄えることを観察しました. スポーツベット ボーナス者らはまた、これらのシートの高いリチウム容量は長くは続かず、5 回の充電サイクル後に低下することも発見しました.
"この種の動作は、リチウム硫黄タイプのバッテリーに似ています, 電極の 1 つとして硫黄を使用する,スポーツベット ボーナス. "硫黄は、電池の有機電解液に溶解する中間多硫化物を形成することで悪名高い, 容量の低下につながります. 二硫化モリブデンシートで観察された容量低下も、電解液への硫黄の損失によるものであると考えています."
硫黄ベースの製品の電解液への溶解を減らすため, スポーツベット ボーナス者らは二硫化モリブデンのシートを炭窒化ケイ素と呼ばれるセラミックの数層で包みました, または SiCN. セラミックは高温です, 液体シリコンベースのポリマーを加熱することによって調製されたガラス状の材料で、液体電解質に対してはるかに高い耐薬品性を持っています, シンは言った.
"炭窒化ケイ素で包まれた二硫化モリブデンシートは、電池電極が従来の方法である銅箔上にあるのか、または曲げ可能な電池のように自立型の柔軟な紙であるのかに関係なく、リチウムイオンの安定したサイクルを示します,スポーツベット ボーナス.
反応の後, スポーツベット ボーナスチームはまた、電子顕微鏡で細胞を分解して観察しました, 炭窒化ケイ素が液体有機電解質による機械的および化学的劣化から保護されるという証拠を提供しました.
シン氏と彼のチームは現在、何百回も充電される携帯電話などの日常的な電子機器内で二硫化モリブデン電池がどのように動作するかをよりよく理解したいと考えています. スポーツベット ボーナス者らは、より多くのデータを分析し、充電式電池を改善する方法をよりよく理解するために、充電サイクル中の二硫化モリブデン電池のテストを継続します.
シンのチームによる他のスポーツベット ボーナスは、航空宇宙および防衛用の高温コーティングの改善に役立つ可能性があります. エンジニアは電極材料を過酷な条件から保護するコーティング材料を開発中, 高熱にさらされるタービンブレードや金属など.
このスポーツベット ボーナスはJournal of Physical Chemistryに掲載されました. スポーツベット ボーナス者らは、炭窒化ケイ素と窒化ホウ素のナノシートを組み合わせると、, 高温安定性があり、導電率が向上しています. さらに, これらの炭窒化ケイ素/窒化ホウ素ナノシートは優れた電池電極です, シンは言った.
「炭窒化ケイ素と窒化ホウ素はどちらも絶縁体であり、リチウムイオンに対する可逆容量がほとんどないため、これは非常に驚くべきことでした。,スポーツベット ボーナス. "さらなる分析により、炭窒化ケイ素セラミック相に存在する「遊離炭素」として知られる炭素原子の浸透ネットワークの形成により、導電率が向上したことが示されました. これは、硬化が達成される前に、液状ポリマー相の炭窒化ケイ素前駆体に窒化ホウ素シートを添加した場合にのみ発生します."
両方のプロジェクト向け, スポーツベット ボーナス者たちは国立科学財団から支援を受けています.
